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[摘 要]辽宁省桓仁县柞树岭滑石矿集中分布于下元古界辽河群大石桥组三段的白云石大理岩中,矿床明显受控制于层间挤压破碎带,围岩蚀变以滑石化、透闪石化最为发育,矿床属钙镁质碳酸盐岩中温热液交代成因。依据成矿地质条件和找矿潜力,确定已知矿体深部隐伏矿体和外围是主要找矿方向。
[关键词]滑石矿 地质特征 找矿方向 探讨
中图分类号:P618.41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0349-01
辽宁省桓仁县柞树岭滑石矿位于辽宁省东部,距桓仁县城北西25Km,柞树岭滑石矿床评价矿体17条,求得(332)+(333)类型矿石资源/储量90.52万吨,预计可达中型矿床。桓仁地区镁质碳酸盐岩型滑石矿床资源丰富、质量优良,是我国滑石的主要产地之一。
1 区域地质背景
辽宁省桓仁县柞树岭滑石矿床大地构造位置处于中朝准地台胶辽台隆太子河-浑江台陷桓仁凸起的北缘。
1.1 地层
区域出露的地层主要为以古元古界辽河群和中生界侏罗系和白垩系以及新生界第四系。古元古界辽河群最为发育,从下至上共见有:
1.1.1里尔峪组:微斜浅粒岩、钠长浅粒岩、含电气变粒岩、角闪质混合岩。混合岩化较普遍,原岩建造为中-酸性火山-沉积岩建造。厚度611~951m。
1.1.2高家峪组:含石墨黑云变粒岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩、石墨矽线黑云片麻岩、黑云片岩、大理岩、透闪变粒岩夹透闪岩和斜长角闪岩,普遍含有石墨。原岩建造为富含碳质粘土-半粘土质的沉积建造,厚度97~398m。
1.1.3大石桥组:分为三段。三段:白云石大理岩,夹菱镁矿、滑石矿床、绢云片岩、黑云变粒岩。二段:二长片岩、黑云变粒岩,夹透闪透辉石岩、大理岩。一段:白云石大理岩,大理岩、透辉透闪石岩、夹二长片岩、变粒岩、局部菱镁矿、滑石矿化,厚度大于500m。
1.1.4盖县组:二云片岩、二云变粒岩,夹透闪透辉石岩、石英岩。其原岩为粘土质、半粘土质-砂质岩石,厚度大于2284m。
1.2 构造
区域构造的主要特征为受东西向营口—草河口—太平哨复向斜的控制和北东向断裂,区域内辽河群上亚群呈北东东向条带状展布。
1.3 岩浆岩
区域岩浆岩主要有辽河期基性岩、燕山晚期酸性岩最为强烈。以辉长岩、辉绿岩二长花岗岩、正长斑岩为主。多以岩脉、岩株、岩体状产出。
1.4 变质作用
区域变质作用为中压区域动力热流变质作用,变质岩石组合为:片岩类、片麻岩类、变粒岩类、浅粒岩类、大理岩类等黑云母变质带低绿片岩相的变质岩。而区域变质岩所产生的大量含硅热液为滑石成矿提供了硅质来源。
2 矿床地质特征
2.1 矿区地质
2.1.1地层
矿区内地层主要为古元古界辽河群上亚群大石桥组三段,呈北东向展布,根据不同岩性特征及岩石组合从下至上分为4层,分述如下:
1)第一层:灰—灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化白云石大理岩。分布在近东西向山脊北侧,厚度>40.00m 。
2)第二层:灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化硅质条带白云石大理岩。分布在矿区北部近东西向山脊。地貌上多呈山脊或陡崖。厚度78.00m。
3)第三层:主要岩性为灰白色、灰色、深灰色中厚层夹薄层及厚层白云石大理岩。其次为滑石化白云石大理岩、透闪石化白云石大理岩等。出露于矿区的中部。厚度385.00米。为矿体的赋存层位。
4)第四层:主要岩性为二云母石英片岩,夹少量灰色白云石大理岩。出露于矿区南部。厚度>60.00米。
2.1.2构造特征
矿区位于营口—草河口—太平哨复向斜的北翼东端,二户来—东双岭子冲断层的上盘。
受区域构造的控制,矿区内岩層呈近东西走向、向南倾斜的单斜构造产出,总体产状为150°—200°∠45°—75°。
矿区仅受区域褶皱和断裂构造影响,层间裂隙和破碎带发育,局部发育小型褶曲。
因断裂多有分“岔”、分“枝”及复合现象,北西向断裂控制了滑石矿矿体形态,所以矿脉常出现“枝脉”现象。
2.1.3岩浆岩。矿区出露的脉岩不发育钻孔中见有少量辉绿玢岩脉。
2.2 矿体地质特征
2.2.1矿体特征
矿床中包含17个矿体,赋存在大石桥组白云质大理岩三段第三层内。矿体均呈隐伏矿体,局部地表有露头。矿体延长66-260米不等,厚0.69-3.82,已知最大延深达100-380米不等。矿体总体走向为近东西,倾向155°-172°,倾角43°-55°。矿体形态有似层状、透镜状,少数为不规则状。
根据钻孔样品的化学分析结果,浅部滑石矿有益组分SiO2平均含量51.13%,MgO平均含量27.33%;有害组分CaO平均含量7.28%;Fe2O3平均含量0.48%;白度最高81.94%,深部滑石矿有益组分SiO2平均含量54.55%,MgO平均含量29.82%;有害组分CaO平均含量5.16%;Fe2O3平均含量0.19%;白度85.65%。平均白度83%以上。
2.2.2矿石质量
矿石成分以滑石为主,含量大于60%,高者达90%以上,滑石多数呈片状、鳞片状集合体。脉石矿物主要为白云石、透闪石,局部见少量蛇纹石、方解石等。矿石一般呈柱状变晶结构、鳞片状变晶结构和纤维状变晶结构,块状构造。
2.2.3矿石类型
矿石矿物成分主要由滑石组成。其它矿物有白云石、透闪石等。矿石呈粉色、灰色。矿石组构为鳞片、叶片状变晶结构,块状构造。矿石内部结构均一,呈致密结构。矿石中含有透闪石化白云石大理岩或滑石化白云石大理岩的残留体,与矿石界线清晰,肉眼可辩,易于人工手选。 2.2.4矿石围岩
矿体的围岩主要为灰—灰白色透闪石化白云石大理岩,次为灰白色白云石大理岩、滑石化白云石大理岩。围岩均见不同程度的滑石化。矿体与围岩界线清楚,肉眼易于分辩。
2.2.5矿床成因及找矿标志
1) 控矿因素
据区域地质背景和矿床特征,本矿床分布在区域东西向构造营口—草河口—太平哨复向斜近核部的北翼,矿体赋存在近东西向顺层破碎带和顺层断层中。辽河群上亚群大石桥组经历了多期区域变质作用,由原富镁质碳酸盐岩夹碎屑岩变质形成了透闪石化白云石大理岩和白云石大理岩、滑石化白云石大理岩等低绿片岩相的变质岩岩石组合。透闪石白云石大理岩是滑石矿体的成矿母岩。
2)矿体成因和找矿标志
(1)矿体成因。通过控矿因素的分析和研究,依据成矿系列理论本文认为柞树岭滑石矿矿床成因类型为:属钙镁质碳酸盐岩中温热液交代型层控矿床。成矿母岩为透闪石白云石大理岩和白云石大理岩,成矿热液来自辽河期的区域变质热液,热液沿区域近北东向和近东西向断裂运移到顺层破碎带或顺层断层中,交代含硅白云岩、白云石大理岩、含硅白云质大理岩而成。
(2)找矿标志。①矿体的赋存层位为辽河群大石桥组三段第三层,容矿岩石为白云质大理岩。②矿区西南见有近东西向二户来—东双岭子冲断层和三道河近北东向冲断层,矿区内顺层断层和破碎带发育。③矿体中见有滑石化白云石大理岩残留体,残留体有挤压、碎裂、擦痕等构造现象。④滑石成矿作用常伴有滑石化、透闪石化的围岩蚀变。⑤围岩及矿石中矿物间的交代现象发育,如镜下可见滑石和透闪石交代白云石、滑石交代透闪石后呈透闪石假象。地表可见大理岩中发育以硅质条带为中心,四周环绕滑石和透闪石集合体,外围由白云石大理岩包裹的现象。
3 找矿方向
3.1 矿区深部找矿方向
柞树岭滑石矿目前见矿最好标高为300-400米左右,勘查标高为0米左右。根据矿体延长、延深均具有膨缩、尖灭再现现象和向西側伏的特点,预测该矿深部和南西侧存在很大的找矿潜力。
3.2 矿区外围找矿方向
柞树岭滑石矿床外围矿产资源丰富,以滑石矿为主,主要有三道河滑石矿床、高丽井子滑石矿床、二户来滑石矿床、别家沟滑石矿床等多处矿点。还有本区附近出露大量南西的岩层是大石桥组三段的白云质大理岩,具备成矿母岩,是该区扩大资源储量的首选找矿方向。
[关键词]滑石矿 地质特征 找矿方向 探讨
中图分类号:P618.41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0349-01
辽宁省桓仁县柞树岭滑石矿位于辽宁省东部,距桓仁县城北西25Km,柞树岭滑石矿床评价矿体17条,求得(332)+(333)类型矿石资源/储量90.52万吨,预计可达中型矿床。桓仁地区镁质碳酸盐岩型滑石矿床资源丰富、质量优良,是我国滑石的主要产地之一。
1 区域地质背景
辽宁省桓仁县柞树岭滑石矿床大地构造位置处于中朝准地台胶辽台隆太子河-浑江台陷桓仁凸起的北缘。
1.1 地层
区域出露的地层主要为以古元古界辽河群和中生界侏罗系和白垩系以及新生界第四系。古元古界辽河群最为发育,从下至上共见有:
1.1.1里尔峪组:微斜浅粒岩、钠长浅粒岩、含电气变粒岩、角闪质混合岩。混合岩化较普遍,原岩建造为中-酸性火山-沉积岩建造。厚度611~951m。
1.1.2高家峪组:含石墨黑云变粒岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩、石墨矽线黑云片麻岩、黑云片岩、大理岩、透闪变粒岩夹透闪岩和斜长角闪岩,普遍含有石墨。原岩建造为富含碳质粘土-半粘土质的沉积建造,厚度97~398m。
1.1.3大石桥组:分为三段。三段:白云石大理岩,夹菱镁矿、滑石矿床、绢云片岩、黑云变粒岩。二段:二长片岩、黑云变粒岩,夹透闪透辉石岩、大理岩。一段:白云石大理岩,大理岩、透辉透闪石岩、夹二长片岩、变粒岩、局部菱镁矿、滑石矿化,厚度大于500m。
1.1.4盖县组:二云片岩、二云变粒岩,夹透闪透辉石岩、石英岩。其原岩为粘土质、半粘土质-砂质岩石,厚度大于2284m。
1.2 构造
区域构造的主要特征为受东西向营口—草河口—太平哨复向斜的控制和北东向断裂,区域内辽河群上亚群呈北东东向条带状展布。
1.3 岩浆岩
区域岩浆岩主要有辽河期基性岩、燕山晚期酸性岩最为强烈。以辉长岩、辉绿岩二长花岗岩、正长斑岩为主。多以岩脉、岩株、岩体状产出。
1.4 变质作用
区域变质作用为中压区域动力热流变质作用,变质岩石组合为:片岩类、片麻岩类、变粒岩类、浅粒岩类、大理岩类等黑云母变质带低绿片岩相的变质岩。而区域变质岩所产生的大量含硅热液为滑石成矿提供了硅质来源。
2 矿床地质特征
2.1 矿区地质
2.1.1地层
矿区内地层主要为古元古界辽河群上亚群大石桥组三段,呈北东向展布,根据不同岩性特征及岩石组合从下至上分为4层,分述如下:
1)第一层:灰—灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化白云石大理岩。分布在近东西向山脊北侧,厚度>40.00m 。
2)第二层:灰白色夹灰色、灰黑色透闪石化硅质条带白云石大理岩。分布在矿区北部近东西向山脊。地貌上多呈山脊或陡崖。厚度78.00m。
3)第三层:主要岩性为灰白色、灰色、深灰色中厚层夹薄层及厚层白云石大理岩。其次为滑石化白云石大理岩、透闪石化白云石大理岩等。出露于矿区的中部。厚度385.00米。为矿体的赋存层位。
4)第四层:主要岩性为二云母石英片岩,夹少量灰色白云石大理岩。出露于矿区南部。厚度>60.00米。
2.1.2构造特征
矿区位于营口—草河口—太平哨复向斜的北翼东端,二户来—东双岭子冲断层的上盘。
受区域构造的控制,矿区内岩層呈近东西走向、向南倾斜的单斜构造产出,总体产状为150°—200°∠45°—75°。
矿区仅受区域褶皱和断裂构造影响,层间裂隙和破碎带发育,局部发育小型褶曲。
因断裂多有分“岔”、分“枝”及复合现象,北西向断裂控制了滑石矿矿体形态,所以矿脉常出现“枝脉”现象。
2.1.3岩浆岩。矿区出露的脉岩不发育钻孔中见有少量辉绿玢岩脉。
2.2 矿体地质特征
2.2.1矿体特征
矿床中包含17个矿体,赋存在大石桥组白云质大理岩三段第三层内。矿体均呈隐伏矿体,局部地表有露头。矿体延长66-260米不等,厚0.69-3.82,已知最大延深达100-380米不等。矿体总体走向为近东西,倾向155°-172°,倾角43°-55°。矿体形态有似层状、透镜状,少数为不规则状。
根据钻孔样品的化学分析结果,浅部滑石矿有益组分SiO2平均含量51.13%,MgO平均含量27.33%;有害组分CaO平均含量7.28%;Fe2O3平均含量0.48%;白度最高81.94%,深部滑石矿有益组分SiO2平均含量54.55%,MgO平均含量29.82%;有害组分CaO平均含量5.16%;Fe2O3平均含量0.19%;白度85.65%。平均白度83%以上。
2.2.2矿石质量
矿石成分以滑石为主,含量大于60%,高者达90%以上,滑石多数呈片状、鳞片状集合体。脉石矿物主要为白云石、透闪石,局部见少量蛇纹石、方解石等。矿石一般呈柱状变晶结构、鳞片状变晶结构和纤维状变晶结构,块状构造。
2.2.3矿石类型
矿石矿物成分主要由滑石组成。其它矿物有白云石、透闪石等。矿石呈粉色、灰色。矿石组构为鳞片、叶片状变晶结构,块状构造。矿石内部结构均一,呈致密结构。矿石中含有透闪石化白云石大理岩或滑石化白云石大理岩的残留体,与矿石界线清晰,肉眼可辩,易于人工手选。 2.2.4矿石围岩
矿体的围岩主要为灰—灰白色透闪石化白云石大理岩,次为灰白色白云石大理岩、滑石化白云石大理岩。围岩均见不同程度的滑石化。矿体与围岩界线清楚,肉眼易于分辩。
2.2.5矿床成因及找矿标志
1) 控矿因素
据区域地质背景和矿床特征,本矿床分布在区域东西向构造营口—草河口—太平哨复向斜近核部的北翼,矿体赋存在近东西向顺层破碎带和顺层断层中。辽河群上亚群大石桥组经历了多期区域变质作用,由原富镁质碳酸盐岩夹碎屑岩变质形成了透闪石化白云石大理岩和白云石大理岩、滑石化白云石大理岩等低绿片岩相的变质岩岩石组合。透闪石白云石大理岩是滑石矿体的成矿母岩。
2)矿体成因和找矿标志
(1)矿体成因。通过控矿因素的分析和研究,依据成矿系列理论本文认为柞树岭滑石矿矿床成因类型为:属钙镁质碳酸盐岩中温热液交代型层控矿床。成矿母岩为透闪石白云石大理岩和白云石大理岩,成矿热液来自辽河期的区域变质热液,热液沿区域近北东向和近东西向断裂运移到顺层破碎带或顺层断层中,交代含硅白云岩、白云石大理岩、含硅白云质大理岩而成。
(2)找矿标志。①矿体的赋存层位为辽河群大石桥组三段第三层,容矿岩石为白云质大理岩。②矿区西南见有近东西向二户来—东双岭子冲断层和三道河近北东向冲断层,矿区内顺层断层和破碎带发育。③矿体中见有滑石化白云石大理岩残留体,残留体有挤压、碎裂、擦痕等构造现象。④滑石成矿作用常伴有滑石化、透闪石化的围岩蚀变。⑤围岩及矿石中矿物间的交代现象发育,如镜下可见滑石和透闪石交代白云石、滑石交代透闪石后呈透闪石假象。地表可见大理岩中发育以硅质条带为中心,四周环绕滑石和透闪石集合体,外围由白云石大理岩包裹的现象。
3 找矿方向
3.1 矿区深部找矿方向
柞树岭滑石矿目前见矿最好标高为300-400米左右,勘查标高为0米左右。根据矿体延长、延深均具有膨缩、尖灭再现现象和向西側伏的特点,预测该矿深部和南西侧存在很大的找矿潜力。
3.2 矿区外围找矿方向
柞树岭滑石矿床外围矿产资源丰富,以滑石矿为主,主要有三道河滑石矿床、高丽井子滑石矿床、二户来滑石矿床、别家沟滑石矿床等多处矿点。还有本区附近出露大量南西的岩层是大石桥组三段的白云质大理岩,具备成矿母岩,是该区扩大资源储量的首选找矿方向。